[发明专利]流测量系统

权利要求书

1.一种测量系统，用于测量管道中多相流体流的介电特性，所述系统包括：微波信号发生器，所述微波信号发生器连接到微波传感器且用于将预定频率范围内的信号f_输出发射到所述流中，所述微波传感器由所述多相流体流的所述测量系统中的谐振器构成，所述管道构成或包括在所述频率范围内的所述谐振器；信号接收器，所述信号接收器适用于从所述多相流体流的所述测量系统中的所述谐振器接收所述范围内的信号；以及分析装置，所述分析装置用于基于所发射的信号和所接收的信号计算所述介电特性，其中，所述信号发生器包括：IQ调制器，所述IQ调制器与高频振荡器和低频合成器相耦接，

所述高频振荡器产生高频信号f_LO，

所述低频合成器适用于在选定频率范围内的多个频率处产生信号f_RF，所述IQ调制器适用于产生由来自所述振荡器的信号和来自所述低频合成器的信号的组合构成的输出信号IQ_输出，所述振荡器的预定频率和所述低频合成器的预定频率基于所述IQ调制器所需的输出频率范围来选择，

从所述IQ调制器发射到所述多相流体流的所述测量系统中的所述谐振器中的所述信号因此为f_输出＝f_LO+f_RF，以及

其中，所述接收器包括IQ解调器，所述IQ解调器从所述多相流体流的所述测量系统中的所述谐振器接收信号f_输出＝f_LO+f_RF(弱)，所述IQ解调器还被连接到用于接收所述高频信号f_LO的所述IQ调制器，因此所述解调器将所述信号转换成ADC的范围内的频率，以向处理单元提供I信号和Q信号以提取关于所述多相流体流的信息，

其中，所述低频合成器同时发射至少两个不同频率的信号，所述IQ调制器的输出通过对所述高频信号和来自所述低频合成器的信号混频而构成，或所述低频合成器发射所述范围内的不同频率的序列，并且所述序列构成在预定频率范围内的频率扫描。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低频合成器是适用于控制输出频率和幅度的DAC。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管道构成在所述频率范围内的谐振器，其中，所述低频合成器适用于以至少三个固定频率发射各自具有已知幅度的信号，所述接收器装置适用于分析在每个频率处接收的信号的幅度，并通过在所述频率之间插值幅度曲线找到所述谐振器的谐振频率，所述分析装置适用于在此基础上计算所述介电特性。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管道在所述频率范围内构成谐振器，其中，所述低频合成器适用于发射具有已知幅度的快速频率扫描，所述接收器装置适用于分析接收到的信号以便找到所述谐振器的谐振频率，所述分析装置适用于在此基础上计算所述介电特性，并且其中，所述快速频率扫描被足够快地执行以代表所述谐振器的谐振频率的谐振峰值的瞬时快照。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其中，在所述谐振频率处的谐振峰值的Q因子被计算。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述振荡器适用于改变第一频率，从而使得能够改变所述信号发生器的扫描范围。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收器装置适用于计算所发射信号通过所述多相流体流的传输时间和衰减，所述分析装置适用于在此基础上计算所述介电特性。